拉洛工程導流洞全斷面襯砌施工技術(shù)與質(zhì)量控制

陳佳棟，郭俊波，肖夢奇

（中國人民武裝警察部隊水電第三總隊，610036，成都）

拉洛工程導流洞全斷面襯砌施工技術(shù)與質(zhì)量控制

陳佳棟，郭俊波，肖夢奇

（中國人民武裝警察部隊水電第三總隊，610036，成都）

導流洞襯砌混凝土施工直接影響拉洛水利樞紐截流節(jié)點工期，洞襯有效施工時間為100天，工期緊，施工強度大，為滿足工期要求，采用2臺12 m長全斷面針梁式鋼模臺車進行澆筑施工。著重介紹全斷面針梁式鋼模臺車施工工藝及其質(zhì)量控制措施，對類似工程施工具有一定的借鑒意義。

拉洛水利樞紐；導流洞；混凝土襯砌；質(zhì)量控制

一、導流洞基本特性

拉洛水利樞紐及配套灌區(qū)工程泄洪隧洞布置在右岸，洞長576.35 m，直徑5.4 m，洞室斷面為圓形，為常有壓隧洞，初期作為導流隧洞使用，正常運行期為泄洪和發(fā)電隧洞。隧洞進口為塔式進水口，洞身段采用一坡到底布置，軸線平面上隧洞呈直線形，隧洞進口底部高程4 265 m，出口高程4 255 m，設計縱坡為1.74%。隧洞出口位置設控制段，出口底流消能。

拉洛電站導流洞樁號為X0+ 0.00～X0+576.35，洞身圍巖類別為Ⅳ～Ⅴ類。導流洞內(nèi)徑5.4 m，襯砌混凝土標號為C30F200W6。導流洞的相關(guān)特性詳見表1。

二、主要工程量及施工工期目標

拉洛地區(qū)高寒缺氧，冬季氣溫低，根據(jù)當?shù)厮臍庀筚Y料分析，日平均氣溫大于5℃的時間大約為4—10月，為混凝土澆筑施工最佳季節(jié)。為確保截流順利進行，導流洞洞襯混凝土澆筑完成時限為100天，工期緊，施工強度大。因此，洞襯混凝土澆筑前需制定詳細的專項施工方案，合理安排澆筑工序，采用先進快速的澆筑手段，縮短工序循環(huán)時間，確保截流目標工期的實現(xiàn)?；炷潦┕ど婕暗闹饕こ塘坑卸匆r混凝土、鋼筋制安、洞身回填灌漿、固結(jié)灌漿和帷幕灌漿等，其相關(guān)數(shù)據(jù)詳見表2。

三、洞襯施工工藝

導流洞襯砌混凝土施工直接影響拉洛水利樞紐截流節(jié)點工期，為確保洞襯施工質(zhì)量以及工期要求，對多種導流洞襯砌施工技術(shù)方案進行了比較，決定采用2臺全斷面針梁式鋼模臺車進行襯砌施工。全斷面針梁式鋼模臺車襯砌施工有以下優(yōu)點：①施工進度快、效率高，滿足工期要求；②全斷面一次成型，可減少施工縫，提高混凝土防水效果及外觀質(zhì)量；③臺車穩(wěn)定性好，可保證襯砌質(zhì)量達到內(nèi)實外光；④模板可自動收縮，有足夠的空間處理模板污垢；⑤勞動強度低，安全可靠。根據(jù)本工程導流洞襯砌結(jié)構(gòu)特性，襯砌段長設計按12m劃分，遂選定的臺車模板長度為12m，澆筑順序為從中間26號段分別向進、出口澆筑。

表2 導流洞洞襯施工主要工程量

1.全斷面針梁式鋼模臺車構(gòu)造

全斷面針梁式鋼模臺車由模板總成、針梁總成、平移機構(gòu)、門架總成、主從行走機構(gòu)、側(cè)向液壓油缸、側(cè)向支承千斤、托架支承千斤、門架支承千斤等組成。工程所用臺車液壓、電氣等系統(tǒng)設計考慮在海拔4 300 m隧洞中正常運行，并充分考慮最大襯砌厚度及可能存在的超挖值 （約30 cm）。臺車鋼模斷面直徑為5.44m，臺車針梁采用桁架結(jié)構(gòu)，桁架總長約27 m，模板總長12 m，施工搭接10 cm，模板面板10 mm，工作窗外形尺寸為40 cm×50 cm，工作窗采用品字形布置，在止水位置以下配設擋頭模板。

圖1 施工工藝流程

2.施工工藝流程

導流洞洞襯混凝土施工主要流程包括：測量放線、基礎面處理、綁扎二襯鋼筋、臺車就位、止水埋件安裝、擋頭模板封堵、檢查驗收、混凝土澆筑、拆模養(yǎng)護等。施工工藝流程見圖1。

四、洞襯施工質(zhì)量控制

1.鋼筋制安

導流洞混凝土襯砌施工用鋼筋應在指定鋼筋加工廠進行加工，嚴格按照設計鋼筋大樣圖進行下料，鋼筋加工尺寸偏差應控制在規(guī)范要求的允許偏差之內(nèi)，按鋼筋編號進行堆放，并做好防銹工作。導流洞襯砌混凝土施工所用鋼筋的連接形式主要為焊接，洞襯鋼筋為雙層鋼筋網(wǎng)，應按設計要求綁扎，并將底層鋼筋網(wǎng)與系統(tǒng)錨桿焊接牢固。鋼筋在焊接時要保證焊縫飽滿，雙面焊接長度為5 d，單面焊接長度為10 d。焊縫高度為0.25 d且不小于4 mm；焊縫寬度為0.7 d且不小于10 mm，保證鋼筋接頭打彎焊接后在同一軸線上，鋼筋安裝時應確保鋼筋間距均勻，相鄰焊接接頭不應在同一截面上。本工程導流洞襯砌設計過水面鋼筋保護層為5 cm，非過水面為6 cm，其應偏差控制在-1～+2 cm內(nèi)，預制強度不低于結(jié)構(gòu)混凝土強度的墊塊以控制鋼筋保護層厚度。預制墊塊應綁扎或點焊于主筋與水平筋交叉處，互相錯開、分散布置。

2.模板組立

本工程導流洞洞室標準段襯砌立模采用模板長度為12 m的全斷面針梁式鋼模臺車，漸變段采用組合鋼模板，模板的安裝拼接質(zhì)量對洞身混凝土澆筑成型至關(guān)重要。鋼模臺車合模后應采用千斤頂升降模板的底沿，調(diào)整到設計標高并用斜支撐和垂直支撐調(diào)整模板的水平度和垂直度，再將螺栓擰緊，襯砌擋頭部位采用木模板進行封堵填充，模板拼接處要平整，對于不平整處需進行校正。鋼模臺車就位前必須進行模板打磨清理及刷油。為便于模板清理刷油及擋頭模板封堵，每倉于分縫位置預留1 m暫不綁扎鋼筋，脫模后工人于此位置對臺車進行打磨及刷油，待鋼模臺車移位后補上。

3.止水、灌漿管路等埋件的安裝

導流洞襯砌施工所用止水主要分為遇水膨脹止水條、紫銅止水及聚硫密封膠3種。遇水膨脹止水條在使用過程中應防止變形和撕裂，搭接長度不得小于10 cm，搭接前需將遇水膨脹止水條表面挫成毛面，保證粘貼牢固；紫銅止水使用時需保證表面平整、干凈、無沙眼和釘孔，須按設計位置跨縫對中進行安裝，其搭接方式為重疊雙面焊接，搭接長度不得小于2 cm，兩平段應在一個平面上，并用托架、卡具定位，確保在混凝土澆筑過程中不產(chǎn)生變形或位移，托架及卡具等緊固件必須密閉可靠，防止?jié)仓r發(fā)生移位、偏移等現(xiàn)象，如有偏移、移位情況應當及時矯正。安裝或固定紫銅止水時，不得在止水上穿孔，且不允許有拉筋、鋼筋或其他鋼結(jié)構(gòu)與止水片相碰接；襯砌澆筑完成后，于結(jié)構(gòu)縫處鑿出2 cm×2 cm槽段，均勻壓實填充聚硫密封膠。灌漿管路主要布置在底板、邊頂拱部位，按梅花形布置，用扎絲綁扎固定在鋼筋上并用紅色噴漆進行標記，便于后期尋找。導流洞監(jiān)測儀器布置在混凝土內(nèi)部，在混凝土澆筑過程中應注意保護。

4.臺車定位

鋼模臺車定位前進行測量放線，采取控制關(guān)鍵點的方法，即拱腳點和拱頂中點，確定關(guān)鍵點坐標并進行打點，確保臺車工作位置的軌道軌面標高正確，軌道相對泄洪洞中心線對稱。臺車就位后進行控制點位復測，檢查臺車控制點是否在指定的坐標上，復測無誤后鎖緊行走系統(tǒng)并固定臺車。臺車定位完畢后檢查臺車四周與已澆筑混凝土是否搭接嚴密，避免漏漿和錯臺。關(guān)好擋頭模板并用木楔將模板撐緊。臺車四周及內(nèi)部使用千斤頂進行支撐固定，臺車底部采用麻袋裝填渣料壓底，防止混凝土澆筑過程中臺車上浮。

5.混凝土澆筑

襯砌混凝土澆筑前，由試驗室做泵送混凝土配合比試驗，其間控制水灰比、坍落度等各項指標滿足設計強度，同時滿足混凝土施工規(guī)范相關(guān)要求。澆筑施工采用混凝土泵泵送入倉，分倉分段連續(xù)澆筑。澆筑前指揮所質(zhì)檢人員會同監(jiān)理人對混凝土澆筑部位的準備工作進行詳細檢查，檢查基礎面處理、鋼筋安裝、模板定位校正、灌漿管路預埋、止水安裝、觀測儀器埋設與安裝、洞內(nèi)溫度控制等是否符合設計要求及質(zhì)量標準，混凝土澆筑所需的專業(yè)人員、機械設備是否準備就緒，經(jīng)驗收合格后方可進行混凝土澆筑。襯砌澆筑按照左右對稱、分層澆筑的方法，成輻射狀不間斷施工。澆筑過程中混凝土自由下落高度嚴格控制在2 m以內(nèi)，防止骨料離析；應當振搗有序，先平倉后振搗，振搗以臺車附著式振搗器為主，人工使用振搗棒為輔，嚴禁以振搗代替平倉，振搗時間以混凝土粗骨料不再顯著下沉并開始泛漿為準，避免欠振或過振；應避免振搗棒直接碰撞模板、鋼筋及埋件，止水周圍應當細心振搗，以免漏振出現(xiàn)蜂窩麻面?；炷凉嘧⒌骄嚯x窗口下邊5 cm時緊閉窗口，并用木楔撐緊，避免出現(xiàn)錯臺、漏漿。混凝土灌注到最后封頂時，控制好泵送壓力，保證混凝土封頂密實，并防止壓力過大損壞模板，可以通過輸送泵壓力表讀數(shù)來控制泵送壓力。襯砌混凝土施工過程中指派專人盯倉，重點控制混凝土坍落度、倉內(nèi)混凝土上升速度、堵頭模板變形、混凝土振搗等情況，并按要求填寫旁站記錄。

6.拆模及混凝土養(yǎng)護

襯砌混凝土強度達到拆模要求后經(jīng)監(jiān)理批準方可拆模，本工程導流洞襯砌混凝土強度按達到5.0 MPa控制。拉洛地區(qū)晝夜溫差較大，澆筑完成后做好混凝土溫度檢測，溫度低于5℃必須采取保溫措施，溫度較高時應進行灑水保濕。襯砌混凝土養(yǎng)護時間不少于14天。

五、施工質(zhì)量控制要點

①臺車定位和模板組立前做好測量放線工作，采取控制關(guān)鍵點位的方法，確保臺車、模板位置及標高準確。

②模板和臺車固定牢固，臺車底部采用麻袋裝填渣料壓底，防止?jié)仓^程中臺車上浮。

③試驗室做好混凝土坍落度及和易性控制，確?；炷潦┕べ|(zhì)量。

④保證澆筑施工的連續(xù)性。

⑤嚴格控制泵送壓力，保證混凝土封頂密實，同時防止壓力過大造成模板損壞。

⑥做好混凝土溫度監(jiān)測，采取必要的保溫、保濕措施。

六、結(jié) 語

拉洛水利樞紐導流洞洞襯砌施工采用2臺全斷面針梁式鋼模臺車進行澆筑，提高了施工效率，降低了勞動強度，滿足了緊迫的工期要求。制訂切實可行的質(zhì)量控制措施，施工過程有效實施，保證了洞襯混凝土施工質(zhì)量。全斷面針梁式鋼模臺車在拉洛水利樞紐工程中的成功運用，可廣泛推廣應用于類似水利工程。

責任編輯 張瑜洪

Full-section lining of diversion tunnel and quality control for Laluo Project

Chen Jiadong,Guo Junbo, Xiao Mengqi

Concrete lining of diversion tunnel has a direct influence on the time of damming of Laluo Project. Therefore,two 12-meters-long steel-mould stair vehicles of needle bridges were employed for pouring construction,so as to meet the time limit of Laluo Project that has a tight schedule for lining of 100 days and high construction intensity.The paper focuses on introduction of construction technique and quality control measures that shall be useful for conference of similar projects.

Laluo Multipurpose Hydraulic Project;diversion tunnel;concrete lining;quality control

TV512

B

1000-1123（2016）20-0068-03

2016-10-18

陳佳棟，助理工程師。